Option for simulation modeling of a technological object in Simulink/Simscape

Authors

  • L.G. Tugashova
  • A.R. Batyrov
  • M.E. Mingalev
  • D.D. Mukhametshin

Keywords:

individual heating point, Simscape, modeling, shell-and-tube heat exchanger, heating

Abstract

At present, an important task is to ensure energy-efficient management of the thermal regime of buildings. The solution to the above problem involves the development of mathematical and simulation models of thermal regimes of buildings and heat supply systems. An important stage is to determine the optimal parameters of thermal regimes of buildings and process units. To determine the parameters, it is possible to use simulation models implemented, in particular, using the Simulink / Simscape software package. Automated individual heating points (IHP) are used in heat supply systems. IHPs include heat exchangers, pumps, regulators, automation systems. The IHP diagram is given, which can be dependent or independent. Also, buildings can be equipped with heating, ventilation and air conditioning (HVAC) systems. HVAC is a set of technologies aimed at maintaining certain air parameters (temperature, humidity, chemical composition) inside buildings, as well as car interiors (climate control). An example of modeling a humid air flow in a vehicle HVAC system using Simulink / Simscape is shown. To solve the problem of energy efficiency at the existing process units, the existing heat supply system is being modernized. The paper provides an example of technical re-equipment of the stabilization unit of the oil treatment unit. The existing system includes a shell-and-tube heat exchanger, an ITP, and an automation scheme. The result of such equipment is the ability to refuse the boiler room and use the energy resources of the process unit. The paper provides the calculated values ​​of the temperatures of the heat carriers of the shell-and-tube heat exchanger. Automation of the heating system at the unit helps to increase the efficiency of the process and reduces the load on operators.

References

Солдатенков А. С., Потапенко А. Н., Глаголев С. Н. Исследование математической модели управления автоматизированным индивидуальным тепловым пунктом с типовыми регуляторами // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. № 1 (2). Том 14. С. 679-684.

Алибекова М. А. Моделирование автоматической регулировки процесса теплообмена // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97).

International Telecommunication Union [Electronic resourse] / Интернет-ресурс. - Режим доступа: https://servicepto.ru/info/chto-takoe-individualnyiy-teplovoy-punkt.

Миронов А. Г. Учёт теплообменных процессов в моделях магистральных нефтепроводов в пакете matlab/simscape // Молодая нефть: сб. статей. Всерос. молодежной науч.-техн. конф. нефтегазовой отрасли / отв. за выпуск О.П. Калякина. 2015.

Борисов И. И., Колюбин С. А. Комплексное моделирование мехатронных систем. Установка Simscape Multibody Link и экспорт моделей САПР. Моделирование захватных устройств. Описание механизма. 2020.

Потапов Н. С., Маслов А. А. Оценка адекватности модели адаптивной системы управления с применением средств математического моделирования // Наука - производству: материалы междунар. науч.-практ. конф. / Мурманский гос. техн. ун-т. Мурманск, 2018. С. 77-84.

Дьяконов В. П. «MATLAB. Полный самоучитель». ДМК Пресс. 2023. 769 с.

Тугашова Л. Г. Моделирование температурного режима системы теплоснабжения зданий // Решение: Материалы Шестой Всероссийской научно-практической конференции, г. Березники, 14 октября 2017 г. Пермь: ПНИПУ, С. 338-340.

Марьясин О. Ю., Колодкина А. С. Управление тепловым режимом зданий с использованием прогнозирующих моделей // Вестник СамГТУ. 2017. № 1 (53). С. 122-132.

Андрийчук В. Н., Соколов В. И., Андрийчук Н. Д. Управление системами отопления, вентиляции и кондиционирования на основе МРС-подхода // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. 2022. № 5(157). С. 5-13.

Published

2024-10-23

How to Cite

Tugashova Л., Batyrov А., Mingalev М., & Mukhametshin Д. Д. (2024). Option for simulation modeling of a technological object in Simulink/Simscape. Informatics and Cybernetics, (2(36), 76–82. Retrieved from https://ojs.donntu.ru/index.php/infcyb/article/view/203

Issue

Section

Информатика и вычислительная техника